(57)【要約】  インターフェース保護回路、および装置インターフェースが開示される。インターフェース保護回路は、コンデンサ(201)と、過渡電圧抑制回路（TVS）トランジスタ(202)とを備え、コンデンサの第1の端部は、接続ポートに接続され、コンデンサの第2の端部は、TVSトランジスタの第1の端部、およびインターフェースチップに接続され、TVSトランジスタの第2の端部は接地される。したがって、インターフェースチップに対して同じ保護機能を保証しながら、装置間で伝送されるデータ信号の品質を向上させる。
2019526223.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンデンサと、過渡電圧抑制回路（TVS）トランジスタとを備える、インターフェース保護回路であって、
前記コンデンサの第1の端部は、保護される装置の接続ポートに接続され、前記コンデンサの第2の端部は、前記TVSトランジスタの第1の端部、および前記保護される回路のインターフェースチップに接続され、
前記TVSトランジスタの第2の端部は、接地される、インターフェース保護回路。
【請求項２】
前記インターフェース保護回路が、抵抗をさらに備え、前記抵抗が、前記コンデンサ、および前記インターフェースチップに直列に接続される、請求項1に記載のインターフェース保護回路。
【請求項３】
前記抵抗が、前記TVSトランジスタの前記第1の端部と、前記インターフェースチップとの間に配置される、請求項2に記載のインターフェース保護回路。
【請求項４】
前記抵抗が、前記接続ポートと、前記コンデンサの前記第1の端部との間に配置される、請求項2に記載のインターフェース保護回路。
【請求項５】
前記抵抗が、前記コンデンサの前記第2の端部と、前記TVSトランジスタの前記第1の端部との間に配置される、請求項2に記載のインターフェース保護回路。
【請求項６】
前記コンデンサの値と、前記接続ポートに伝送されるデータ信号の周波数とが反比例の関係になる、請求項1〜5のいずれか一項に記載のインターフェース保護回路。
【請求項７】
前記抵抗の抵抗値が、第1の抵抗値と第2の抵抗値との間にあり、前記第1の抵抗値が、前記第2の抵抗値よりも大きい、請求項1〜5のいずれか一項に記載のインターフェース保護回路。
【請求項８】
前記第1の抵抗値が、1オームよりも大きく、前記第2の抵抗値が、200オーム未満である、請求項7に記載のインターフェース保護回路。
【請求項９】
前記接続ポートに伝送されるデータ信号の周波数が、500MHzよりも高い、請求項1〜5のいずれか一項に記載のインターフェース保護回路。
【請求項１０】
前記TVSトランジスタのクランプ電圧が、前記接続ポートに伝送されるデータ信号の最大電圧よりも大きい、請求項1〜5のいずれか一項に記載のインターフェース保護回路。
【請求項１１】
前記TVSトランジスタが、一方向性TVSトランジスタであり、これに対応して、前記TVSトランジスタの負極が前記接続ポートに接続される、請求項1〜5のいずれか一項に記載のインターフェース保護回路。
【請求項１２】
前記コンデンサの容量値が、0．1ナノファラッドよりも大きく、1マイクロファラッドよりも小さい、請求項1〜5のいずれか一項に記載のインターフェース保護回路。
【請求項１３】
インターフェースチップと、請求項1〜12のいずれか一項に記載の前記インターフェース保護回路とを備える、装置インターフェース。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、2016年12月23日に中国特許庁に出願された「INTERFACE PROTECTION CIRCUIT AND DEVICE INTERFACE」という名称の中国特許出願第201611207683．3号の優先権を主張し、この特許は、参照することによりその全体が本明細書に組み入れられる。
【０００２】
本発明は、回路技術の分野に関し、特にインターフェース保護回路、および装置インターフェースに関する。
【背景技術】
【０００３】
2つの装置間の通信を容易にするために、通常は各装置に接続ポートが配置されてもよく、2つの装置の接続ポートは、2つの装置間の接続を実施するために、接続部品を用いて接続される。接続部品は、接続ケーブルであってもよい。接続部品は、テレビとセットトップボックスとの間の接続を実施するための部品や、コンピュータと表示装置との間の接続を実施するための部品などであってもよい。
【０００４】
電子技術の継続的な発展に伴い、装置間のデータ信号の伝送速度は、ますます高速になってきている。装置間のデータ信号の伝送速度が比較的速い場合は、装置が接続ポートを用いて接続されると、回路内に比較的強いサージが生成される。生成されたサージは、装置内のインターフェースチップに損傷を与える場合がある。従来技術では、サージがインターフェースチップに与える損傷を低減するために、通常は装置内に過渡電圧抑制回路（Transient Voltage Suppressor、略称TVS）が配置され、TVSトランジスタを用いることによって、インターフェースチップを保護している。現行では、インターフェースチップに対するTVSトランジスタの保護機能を高めるために、通常はTVSトランジスタの電力を増加させている。TVSトランジスタの電力が比較的高いと、TVSトランジスタ内で比較的高い寄生容量が生成される。寄生容量は、装置間で伝送されるデータ信号の品質に影響を及ぼし、装置間で伝送されるデータ信号の品質は、相対的に劣化する結果となる。
【発明の概要】
【０００５】
本発明の実施形態は、装置間で伝送されるデータ信号の品質を保証しながら、インターフェースチップに対する保護機能を向上させるための、インターフェース保護回路を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第1の態様によれば、本発明の実施形態は、インターフェース保護回路を提供し、インターフェース保護回路は、コンデンサとTVSトランジスタとを備える。コンデンサの第1の端部は、接続ポートに接続される。コンデンサの第2の端部は、TVSトランジスタの第1の端部と、インターフェースチップとに接続される。TVSトランジスタの第2の端部は、接地される。
【０００７】
回路内で比較的強いサージが生成されると、コンデンサはまず、サージのエネルギーを削減するために、サージの直流部をフィルタで除去してもよい。前述の工程では、インターフェース保護回路の電力を増加させることなく、インターフェースチップの保護機能を高めることができ、その結果、装置間で伝送されるデータ信号の品質を保証しながら、インターフェースチップの保護機能を向上させる。また、コンデンサは、サージのエネルギーを削減することができ、その結果、TVSトランジスタに流れるサージのエネルギーが削減されて、さらにTVSトランジスタも保護することができ、これによりインターフェース保護回路の信頼性が高まる。
【０００８】
可能な実施態様において、インターフェース保護回路は抵抗をさらに備え、抵抗は、コンデンサ、およびインターフェースチップに直列に接続される。
【０００９】
任意で、抵抗は、TVSトランジスタの第1の端部と、インターフェースチップとの間に配置されてもよい。この実施態様では、抵抗はインターフェースチップに直列に接続され、その結果、抵抗およびインターフェースチップで分圧が行われてもよい。回路内で比較的強いサージが生成されたときに、抵抗は、インターフェースチップに及ぼすサージの影響を小さくするために、インターフェースチップの両端でサージ電圧を削減し得る。
【００１０】
任意で、抵抗は、接続ポートと、コンデンサの第1の端部との間に配置されてもよい。この実行可能な実施態様において、回路内で比較的強いサージが生成されると、抵抗およびコンデンサは、TVSトランジスタ両端のサージが原因で生成された電圧を削減してもよく、これによってTVSトランジスタに対する保護効果が向上し、保護回路の信頼性がさらに向上する。
【００１１】
任意で、抵抗はコンデンサの第2の端部と、TVSトランジスタの第1の端部との間に配置されてもよい。この実行可能な実施態様において、回路内で比較的強いサージが生成されると、抵抗およびコンデンサは、TVSトランジスタ両端のサージが原因で生成された電圧を削減してもよく、これによってTVSトランジスタに対する保護効果が向上し、保護回路の信頼性がさらに向上する。
【００１２】
別の可能な実施態様において、コンデンサの値と、接続ポートに伝送されるデータ信号の周波数との間には反比例の関係がある。任意で、コンデンサの容量値は0．1ナノファラッドよりも大きく、1マイクロファラッドよりも小さくてもよい。適切な容量値が設定され、その結果コンデンサは、サージの直流部を効率的にフィルタで除去するだけでなく、接続ポートに伝送されるデータ信号に対する影響を確実に比較的小さくし得る。
【００１３】
別の可能な実施態様において、抵抗の抵抗値は、第1の抵抗値と第2の抵抗値との間にあり、第1の抵抗値は、第2の抵抗値よりも大きい。任意で、第1の抵抗値は1オームよりも大きく、第2の抵抗値は200オーム未満である。抵抗の適切な抵抗値が設定され、その結果抵抗は、インターフェースチップを保護するために用いることができ、接続ポートに伝送されるデータ信号に対する抵抗の影響は比較的小さい。
【００１４】
別の可能な実施態様において、回路内で伝送されるデータ信号の周波数は、500MHzよりも高い。データ信号の周波数が比較的高いときは、データ信号のエネルギーの大部分は交流成分である。このようにして、接続ポートがデータ信号をインターフェースチップに安定して送信する工程において、データ信号に対するコンデンサの影響は比較的小さくなり得る。
【００１５】
別の可能な実施態様において、TVSトランジスタのクランプ電圧は、接続ポートに伝送されるデータ信号の最大電圧よりも大きい。任意で、TVSトランジスタは、一方向性TVSトランジスタ、または双方向性TVSトランジスタであってもよい。TVSトランジスタが一方向性TVSトランジスタであれば、これに対応して、TVSトランジスタの負極は接続ポートに接続される。
【００１６】
第2の態様によれば、本発明の実施形態は、装置インターフェースをさらに提供し、装置インターフェースは、第1の態様、または第1の態様の任意の可能な実施態様によれば、インターフェースチップと、インターフェース保護回路とを備える。
【００１７】
本発明の実施形態で提供されるインターフェース保護回路、および装置インターフェースによれば、コンデンサおよびTVSトランジスタはインターフェース保護回路内に配置され、コンデンサは接続ポートとTVSトランジスタとの間に位置する。前述の工程では、インターフェース保護回路の電力を増加させることなく、インターフェースチップの保護機能を高めることができ、その結果、装置間で伝送されるデータ信号の品質を保証しながら、インターフェースチップの保護機能を向上させる。また、コンデンサは、サージのエネルギーを削減することができ、その結果、TVSトランジスタに流れるサージのエネルギーが削減されて、さらにTVSトランジスタも保護することができ、これによりインターフェース保護回路の信頼性が高まる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明による、インターフェース保護回路の適用シナリオの概略図である。
【図２】本発明による、インターフェース保護回路の概略構造図1である。
【図３】本発明による、インターフェース保護回路の概略構造図2である。
【図４】本発明による、インターフェース保護回路の概略構造図3である。
【図５】本発明による、インターフェース保護回路の概略構造図4である。
【図６】本発明による、インターフェース保護回路の概略構造図5である。
【図７】本発明による、装置インターフェースの概略構造図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図1は、本発明による、インターフェース保護回路の適用シナリオの概略図である。図1を参照すると、インターフェース保護回路は、第1の装置101と、第2の装置102と、接続部品103とを備える。第1の装置101には、第1のインターフェースチップと、第1のインターフェース保護回路と、接続ポートAとが配置される。第2の装置102には、第2のインターフェースチップと、第2のインターフェース保護回路と、接続ポートDとが配置される。接続部品103には、接続ポートBと、接続ポートCとが配置される。任意で、第1の装置101はコンピュータであってもよく、これに対応して、第2の装置102は表示装置であってもよい。任意で、第1の装置101はテレビであってもよく、これに対応して、第2の装置102はセットトップボックスであってもよい。無論、接続部品103と、第1の装置101または第2の装置102とは、一体型の装置であってもよい。接続部品103と、第1の装置101とが一体型の装置であれば、接続部品103と、第1の装置101とは、リムーバブルディスクであってもよい。任意で、接続部品103は、接続ケーブルなどであってもよい。
【００２０】
第1の装置101は、接続部品103を用いて、第2の装置102に接続することができる。第1の装置101を第2の装置102に接続する必要があるときは、第1の装置101の接続ポートAが、接続部品103の接続ポートBに接続されてもよく、第2の装置102の接続ポートDが、接続部品103の接続ポートCに接続されてもよい。
【００２１】
接続部品103を用いて、第1の装置101が第2の装置102に接続されると、第1のインターフェースチップ、第1の保護回路、接続部品103、第2のインターフェース保護回路、および第2のインターフェースチップを用いて、第1の装置101と第2の装置102との間で通信が実施され得る。第1の装置101が、第2の装置102にデータを送信するときは、第2のインターフェースチップが、第2のインターフェース保護回路を用いて保護され得る。第2の装置102が、第1の装置101にデータを送信するときは、第1のインターフェースチップが、第1のインターフェース保護回路を用いて保護され得る。
【００２２】
すべての装置のインターフェース保護回路は、同様の構造を持つことにさらに留意されたい。一例として、任意の装置のインターフェース保護回路の構造を用い、本願で示すインターフェース保護回路について、具体的な実施形態に基づいて以下で詳細に説明する。以下の具体的な実施形態は相互に組み合わせてもよく、同一または同様の概念あるいは工程について、いくつかの実施形態で繰り返し説明はしない。
【００２３】
図2は、本発明による、インターフェース保護回路の概略構造図1である。インターフェース保護回路は、保護される装置の中に配置される。図2を参照すると、回路は、コンデンサ201と、TVSトランジスタ202とを備えてもよい。コンデンサ201の第1の端部は、保護される装置の接続ポートに接続される。コンデンサ201の第2の端部は、TVSトランジスタ202の第1の端部と、保護される装置のインターフェースチップとに接続される。TVSトランジスタ202の第2の端部は、接地される。
【００２４】
任意で、本願のTVSトランジスタ202は、一方向性TVSトランジスタ、または双方向性TVSトランジスタであってもよい。なお、図2に示すTVSトランジスタ202は、一方向性TVSトランジスタである。TVSトランジスタ202が一方向性TVSトランジスタであれば、TVSトランジスタ202の負極は、接続ポートに接続される。あるいは、TVSトランジスタ202が双方向性TVSトランジスタであれば、TVSトランジスタ202のいずれかの極が接続ポートに接続されてもよい。
【００２５】
任意で、コンデンサ201の値は、接続ポートに伝送されるデータ信号の周波数に関連付けられる。データ信号の周波数が高いほど、コンデンサ201の容量値は小さくなり得る。任意で、コンデンサ201の容量値は、0．1ナノファラッド〜1マイクロファラッドであってもよい。このようにしてコンデンサは、サージの直流部を効率的にフィルタで除去するだけでなく、接続ポートに伝送されるデータ信号に対する影響を確実に比較的小さくし得る。任意で、コンデンサ201の値と、接続ポートに伝送されるデータ信号の周波数とは、反比例の関係であってもよい。任意で、接続ポートに伝送されるデータ信号は、接続ポートによってインターフェースチップに送信されてもよく、あるいはインターフェースチップによって接続ポートに送信されてもよい。
【００２６】
この用途では、TVSトランジスタ202のクランプ電圧は、接続ポートに伝送されるデータ信号の最大電圧よりも大きい。TVSトランジスタ202両端の電圧がクランプ電圧よりも大きいときは、TVSトランジスタ202のインピーダンスが瞬時に低くなり、その結果TVSトランジスタ202は導通状態になる。TVSトランジスタ202両端の電圧がクランプ電圧よりも小さいときは、TVSトランジスタ202のインピーダンスが瞬時に高くなり、その結果TVSトランジスタ202は非導通状態になる。
【００２７】
図2の実施形態に示すインターフェース保護回路の作動工程について、詳細に後述する。
【００２８】
実際の適用工程では、複数のシナリオ、例えば、保護される装置が別の装置に接続されるシナリオ、または保護される回路と別の装置との間でデータ信号の伝送が開始されるシナリオでは、保護される装置内で比較的強いサージが生成される場合がある。保護される装置内で比較的強いサージが生成されると、サージはまずコンデンサ201を通過し、コンデンサ201は、サージのエネルギーを削減するために、サージの直流部をフィルタで除去することができる。コンデンサ201がサージの直流部をフィルタで除去した後も、サージはまだ比較的強いエネルギーを有する。結果として、TVSトランジスタ両端のサージが原因で生じた電圧は、TVSトランジスタ202のクランプ電圧よりも大きくなる。したがって、TVSトランジスタ202のインピーダンスが瞬時に極めて低くなり、その結果、TVSトランジスタ202は導通状態になる。TVSトランジスタ202は、インターフェースチップに並列に接続され、TVSトランジスタ202のインピーダンスは極めて低い。したがって、サージはインターフェースチップには流れずに、TVSトランジスタ202に流れる。サージがTVSトランジスタに流れると、サージはTVSトランジスタ202を通過した後に接地されるので、サージのエネルギーの大部分が接地される。この場合、TVSトランジスタ202は、TVSトランジスタ202両端の電圧を比較的低電圧に制限する。インターフェースチップは、TVSトランジスタ202に並列に接続される。したがって、インターフェースチップ両端の電圧は、TVSトランジスタ両端の電圧と等しい。
【００２９】
保護される回路の安定した作動工程において、保護される装置のサージが消滅する。接続ポートに伝送されるデータ信号が比較的高周波なために、例えば、データ信号の周波数が通常は500MHzよりも大きいために、データ信号のエネルギーの大部分は交流成分である。交流成分がコンデンサ201を通過すると、コンデンサ201は交流成分はフィルタで除去しないので、相対的にデータ信号の全体が、コンデンサ202を通過することができる。データ信号の最大電圧は、TVSトランジスタ202のクランプ電圧よりも小さい。したがって、TVSトランジスタのインピーダンスが瞬時に高くなる。結果として、TVSは非導通状態になる。
【００３０】
本発明のこの実施形態で提供されるインターフェース保護回路によれば、コンデンサおよびTVSトランジスタはインターフェース保護回路内に配置され、コンデンサは接続ポートとTVSトランジスタとの間に位置する。前述の工程では、インターフェース保護回路の電力を増加させることなく、インターフェースチップの保護機能を高めることができ、その結果、装置間で伝送されるデータ信号の品質を保証しながら、インターフェースチップの保護機能を向上させる。また、コンデンサは、サージのエネルギーを削減することができ、その結果、TVSトランジスタに流れるサージのエネルギーが削減されて、さらにTVSトランジスタも保護することができ、これによりインターフェース保護回路の信頼性が高まる。
【００３１】
図2に示す実施形態に基づき、任意で抵抗がインターフェース保護回路にさらに配置されてもよく、抵抗は、コンデンサ、およびインターフェースチップに直列に接続される。このようにして、サージがインターフェースチップに及ぼす影響を小さくするために、抵抗およびインターフェースチップで分圧を行ってもよく、インターフェースチップに対する、インターフェース保護回路の保護効果がさらに向上する。
【００３２】
実際の適用工程では、抵抗がインターフェース保護回路内の異なる位置に配置されると、インターフェースチップに対するインターフェース保護回路の保護効果が相違する。抵抗を備えるインターフェース保護回路については、図3〜図5に示す実施形態を参照して詳細に後述する。
【００３３】
図3は、本発明による、インターフェース保護回路の概略構造図2である。図2に示す実施形態に基づいて、図3を参照されたい。インターフェース保護回路は、抵抗203をさらに備える。抵抗203は、TVSトランジスタ202の第1の端部と、インターフェースチップとの間に配置される。
【００３４】
実際の適用工程では、抵抗203の抵抗値が過度に小さいと、インターフェースチップに対する抵抗の保護効果が明らかにならない。抵抗203の抵抗値が過度に大きいと、抵抗203は、接続ポートに伝送されるデータ信号に比較的強く干渉する。任意で、抵抗203の抵抗値は、通常は第1の抵抗値と、第2の抵抗値との間になる。第1の抵抗値は、第2の抵抗値よりも大きい。任意で、第1の抵抗値は1オームよりも大きく、第2の抵抗値は200オーム未満である。任意で、抵抗203の抵抗値は50オームであってもよい。
【００３５】
図3の実施形態に示すインターフェース保護回路の作動工程について、詳細に後述する。
【００３６】
保護される回路内で比較的強いサージが生成されると、コンデンサ201はまず、サージのエネルギーを削減するために、サージの直流部をフィルタで除去する。コンデンサ201を通過するサージは、導通状態のTVSトランジスタ202を通過してから接地され、その結果、TVSトランジスタ202は、TVSトランジスタ202両端の電圧を低電圧に制限する。インターフェースチップは、抵抗203に直列に接続される。したがって、インターフェースチップ両端の電圧と、抵抗203両端の電圧との合計は、TVSトランジスタ202両端の電圧と等しくなる。抵抗203、およびインターフェースチップで、分圧が行われてもよい。したがって、インターフェースチップ両端のサージ電圧が削減されて、サージがインターフェースチップに及ぼす影響がさらに小さくなり得る。
【００３７】
接続ポートがデータ信号をインターフェースチップに安定して送信する工程において、コンデンサ201、およびTVSトランジスタ202がデータ情報を処理する工程については、図2に示す実施形態を参照されたい。データ信号がコンデンサ201を通過した後は、TVSトランジスタが非導通状態になっているために、コンデンサ201を通過するデータ信号は、抵抗203を通過した後は、インターフェースチップに流れる。抵抗の抵抗値は、第2の抵抗値よりも小さい。したがって、抵抗がデータ信号に及ぼす影響は比較的小さい。
【００３８】
図3に示す実施形態では、抵抗203は、TVSトランジスタ202と、インターフェースチップとの間に配置される。このようにして、接続ポートによって送信されたデータ信号のために比較的強いサージが生成されたときに、インターフェースチップの両端でサージ電圧を削減し、さらにサージがインターフェースチップに及ぼす影響を小さくするために、抵抗203、およびインターフェースチップで分圧が行われてもよい。保護される回路の安定した作動工程において、抵抗の抵抗値は、第2の抵抗値よりも小さくなる。したがって、抵抗がデータ信号に及ぼす影響は比較的小さい。
【００３９】
図4は、本発明による、インターフェース保護回路の概略構造図3である。図2に示す実施形態に基づいて、図4を参照されたい。インターフェース保護回路は、抵抗203をさらに備える。抵抗203は、接続ポートと、コンデンサ201の第1の端部との間に配置される。
【００４０】
なお、図4の実施形態で示す抵抗の特徴は、図3の実施形態に示す抵抗の特徴と類似している。ここで再度詳細に説明はしない。
【００４１】
図4の実施形態に示すインターフェース保護回路の作動工程について、詳細に後述する。
【００４２】
保護される装置内で比較的強いサージが生成されると、サージは、抵抗203と、コンデンサ201と、TVSトランジスタ202とを通過し、その後接地される（具体的な理由については、図2に示す実施形態を参照）。サージがTVSトランジスタ202に流れる前に、コンデンサ201に流れるサージのエネルギーを削減するために、サージはまず抵抗203を通過する。コンデンサ201は、TVSトランジスタ202に流れるサージのエネルギーをさらに削減するために、サージの直流部をフィルタで除去する。前述の工程では、TVSトランジスタの電力を増加させることなく、インターフェースチップの保護機能を向上させることができ、その結果、装置間で伝送されるデータ信号の品質を保証しながら、インターフェースチップの保護機能を向上させる。このようにして、保護回路の信頼性をさらに向上させるために、抵抗203およびコンデンサ202の両方を用いて、TVSトランジスタをより良好に保護することができる。
【００４３】
保護される回路の安定した作動工程において、コンデンサ201、およびTVSトランジスタ202がデータ情報を処理する工程については、図2に示す実施形態を参照されたい。具体的には、抵抗203を通過した後に、接続ポートに伝送されたデータ信号は、インターフェースチップに流れる。抵抗の抵抗値は、第2の抵抗値よりも小さい。したがって、抵抗がデータ信号に及ぼす影響は比較的小さい。
【００４４】
図4に示す実施形態では、抵抗203は、接続ポートと、コンデンサ201の第1の端部との間に配置される。このようにして、保護される装置内で比較的強いサージが生成されると、抵抗203およびコンデンサ201は、TVSトランジスタ202に流れるサージのエネルギーを削減することができ、これによってTVSトランジスタに対する保護効果が向上し、保護回路の信頼性がさらに向上する。保護される回路の安定した作動工程において、抵抗の抵抗値は、第2の抵抗値よりも小さくなる。したがって、抵抗がデータ信号に及ぼす影響は比較的小さい。
【００４５】
図5は、本発明による、インターフェース保護回路の概略構造図4である。図2に示す実施形態に基づいて、図5を参照されたい。インターフェース保護回路は、抵抗203をさらに備える。抵抗203は、コンデンサの第2の端部と、TVSトランジスタの第1の端部との間に配置される。
【００４６】
なお、図5の実施形態で示す抵抗の特徴は、図3の実施形態に示す抵抗の特徴と類似している。ここで再度詳細に説明はしない。
【００４７】
また、図5の実施形態で示すインターフェース保護回路の作動工程、および実現された有益な効果については、図4に示す実施形態を参照されたい。ここで再度詳細に説明はしない。
【００４８】
前述した実施形態のいずれか1つに基づいて、任意で、インターフェースチップに対するインターフェース保護回路の保護効果をさらに向上させるために、インターフェース保護回路内に2つのTVSトランジスタが配置されてもよい。図3の実施形態に示すインターフェース保護回路は、一例として用いられている。抵抗203とインターフェースチップとの間に、別のTVSトランジスタが配置されてもよい。詳細については、図6に示す実施形態を参照されたい。
【００４９】
図6は、本発明による、インターフェース保護回路の概略構造図5である。図3に示す実施形態に基づいて、図6を参照すると、インターフェース保護回路は、TVSトランジスタ204をさらに備える。TVSトランジスタ204の一端は、抵抗203とインターフェースチップとの間に配置され、TVSトランジスタ204のもう一方の端部は接地される。
【００５０】
任意で、TVSトランジスタ204の特徴は、TVSトランジスタ203の特徴と同じであってもよい。
【００５１】
TVSトランジスタ204は、インターフェースチップ両端のサージ電圧をさらに削減してもよく、その結果、インターフェースチップに対する保護の効果を向上させることができる。また、1つのTVSトランジスタに不具合があるときは、インターフェースチップはもう1つのTVSトランジスタを用いて保護されてもよく、これによってインターフェースチップに対する保護の信頼性が向上する。
【００５２】
無論、実際の適用工程では、インターフェース保護回路におけるTVSトランジスタの位置、およびインターフェース保護回路内におけるTVSトランジスタの数は、実際の要件に基づいてさらに設定されてもよい。これは、本発明の実施形態において特に限定されることはない。
【００５３】
図7は、本発明による、装置インターフェースの概略構造図である。図7を参照すると、装置インターフェースは、図2〜図6のうちの任意の1つの実施形態による、インターフェースチップ701と、インターフェース保護回路702とを備える。
【００５４】
任意で、図7の装置インターフェースは、通信装置内に配置されてもよい。通信装置は、コンピュータ、テレビ、表示装置、セットトップボックスなどであってもよい。実際の適用工程では、回路内でサージが生成されると、サージはまずインターフェース保護回路702を通過し、次に、インターフェースチップ701に流れ、その結果、インターフェースチップ701は、インターフェース保護回路702を用いて保護することができる。
【００５５】
最後に、前述の実施形態は、単に本発明の技術的解決策を説明することが意図されており、本発明を限定することは意図していないことに留意されたい。本発明は、前述の実施形態を参照しながら詳細に説明されているが、本発明の実施形態の技術的解決策の範囲から逸脱することなく、前述の実施形態で説明した技術的解決策にさらに修正を加えたり、あるいはそのいくつか、またはすべての技術的特徴を均等物で置き換えられることが、当業者には理解されるべきである。
【符号の説明】
【００５６】
101  第1の装置
102  第2の装置
103  接続部品
201  コンデンサ
202  TVSトランジスタ
203  抵抗
204  TVSトランジスタ
701  インターフェースチップ
702  インターフェース保護回路
A  接続ポート
B  接続ポート
C  接続ポート
D  接続ポート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【手続補正書】
【提出日】平成31年2月6日(2019.2.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンデンサと、過渡電圧抑制回路（TVS）トランジスタとを備える、インターフェース保護回路であって、
前記コンデンサの第1の端部は、保護される装置の接続ポートに接続され、前記コンデンサの第2の端部は、前記TVSトランジスタの第1の端部、および前記保護される装置のインターフェースチップに接続され、
前記TVSトランジスタの第2の端部は、接地される、インターフェース保護回路。
【請求項２】
前記インターフェース保護回路が、抵抗をさらに備え、前記抵抗が、前記コンデンサ、および前記インターフェースチップに直列に接続される、請求項1に記載のインターフェース保護回路。
【請求項３】
前記抵抗が、前記TVSトランジスタの前記第1の端部と、前記インターフェースチップとの間に配置される、請求項2に記載のインターフェース保護回路。
【請求項４】
前記抵抗が、前記接続ポートと、前記コンデンサの前記第1の端部との間に配置される、請求項2に記載のインターフェース保護回路。
【請求項５】
前記抵抗が、前記コンデンサの前記第2の端部と、前記TVSトランジスタの前記第1の端部との間に配置される、請求項2に記載のインターフェース保護回路。
【請求項６】
前記コンデンサの容量値と、前記接続ポートに伝送されるデータ信号の周波数とが反比例の関係になる、請求項1〜5のいずれか一項に記載のインターフェース保護回路。
【請求項７】
前記抵抗の抵抗値が、第1の抵抗値と第2の抵抗値との間にあり、前記第1の抵抗値が、前記第2の抵抗値よりも大きい、請求項1〜5のいずれか一項に記載のインターフェース保護回路。
【請求項８】
前記第1の抵抗値が、1オームよりも大きく、前記第2の抵抗値が、200オーム未満である、請求項7に記載のインターフェース保護回路。
【請求項９】
前記接続ポートに伝送されるデータ信号の周波数が、500MHzよりも高い、請求項1〜5のいずれか一項に記載のインターフェース保護回路。
【請求項１０】
前記TVSトランジスタのクランプ電圧が、前記接続ポートに伝送されるデータ信号の最大電圧よりも大きい、請求項1〜5のいずれか一項に記載のインターフェース保護回路。
【請求項１１】
前記TVSトランジスタが、一方向性TVSトランジスタであり、これに対応して、前記TVSトランジスタの負極が前記接続ポートに接続される、請求項1〜5のいずれか一項に記載のインターフェース保護回路。
【請求項１２】
前記コンデンサの容量値が、0．1ナノファラッドよりも大きく、1マイクロファラッドよりも小さい、請求項1〜5のいずれか一項に記載のインターフェース保護回路。
【請求項１３】
インターフェースチップと、請求項1〜12のいずれか一項に記載の前記インターフェース保護回路とを備える、装置インターフェース。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
任意で、抵抗は、接続ポートと、コンデンサの第1の端部との間に配置されてもよい。この可能な実施態様において、回路内で比較的強いサージが生成されると、抵抗およびコンデンサは、TVSトランジスタ両端のサージが原因で生成された電圧を削減してもよく、これによってTVSトランジスタに対する保護効果が向上し、保護回路の信頼性がさらに向上する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
任意で、抵抗はコンデンサの第2の端部と、TVSトランジスタの第1の端部との間に配置されてもよい。この可能な実施態様において、回路内で比較的強いサージが生成されると、抵抗およびコンデンサは、TVSトランジスタ両端のサージが原因で生成された電圧を削減してもよく、これによってTVSトランジスタに対する保護効果が向上し、保護回路の信頼性がさらに向上する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
別の可能な実施態様において、コンデンサの容量値と、接続ポートに伝送されるデータ信号の周波数との間には反比例の関係がある。任意で、コンデンサの容量値は0．1ナノファラッドよりも大きく、1マイクロファラッドよりも小さくてもよい。適切な容量値が設定され、その結果コンデンサは、サージの直流部を効率的にフィルタで除去するだけでなく、接続ポートに伝送されるデータ信号に対する影響を確実に比較的小さくし得る。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
接続部品103を用いて、第1の装置101が第2の装置102に接続されると、第1のインターフェースチップ、第1のインターフェース保護回路、接続部品103、第2のインターフェース保護回路、および第2のインターフェースチップを用いて、第1の装置101と第2の装置102との間で通信が実施され得る。第1の装置101が、第2の装置102にデータを送信するときは、第2のインターフェースチップが、第2のインターフェース保護回路を用いて保護され得る。第2の装置102が、第1の装置101にデータを送信するときは、第1のインターフェースチップが、第1のインターフェース保護回路を用いて保護され得る。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
任意で、コンデンサ201の容量値は、接続ポートに伝送されるデータ信号の周波数に関連付けられる。データ信号の周波数が高いほど、コンデンサ201の容量値は小さくなり得る。任意で、コンデンサ201の容量値は、0．1ナノファラッド〜1マイクロファラッドであってもよい。このようにしてコンデンサは、サージの直流部を効率的にフィルタで除去するだけでなく、接続ポートに伝送されるデータ信号に対する影響を確実に比較的小さくし得る。任意で、コンデンサ201の容量値と、接続ポートに伝送されるデータ信号の周波数とは、反比例の関係であってもよい。任意で、接続ポートに伝送されるデータ信号は、接続ポートによってインターフェースチップに送信されてもよく、あるいはインターフェースチップによって接続ポートに送信されてもよい。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
実際の適用工程では、複数のシナリオ、例えば、保護される装置が別の装置に接続されるシナリオ、または保護される回路と別の装置との間でデータ信号の伝送が開始されるシナリオでは、保護される装置内で比較的強いサージが生成される場合がある。保護される装置内で比較的強いサージが生成されると、サージはまずコンデンサ201を通過し、コンデンサ201は、サージのエネルギーを削減するために、サージの直流部をフィルタで除去することができる。コンデンサ201がサージの直流部をフィルタで除去した後も、サージはまだ比較的強いエネルギーを有する。結果として、TVSトランジスタ両端のサージが原因で生じた電圧は、TVSトランジスタ202のクランプ電圧よりも大きくなる。したがって、TVSトランジスタ202のインピーダンスが瞬時に極めて低くなり、その結果、TVSトランジスタ202は導通状態になる。TVSトランジスタ202は、インターフェースチップに並列に接続され、TVSトランジスタ202のインピーダンスは極めて低い。したがって、サージはインターフェースチップには流れずに、TVSトランジスタ202に流れる。サージがTVSトランジスタに流れると、サージはTVSトランジスタ202を通過した後に接地されるので、サージのエネルギーの大部分が接地される。この場合、TVSトランジスタ202は、TVSトランジスタ202の両端の電圧を比較的低電圧にクランプする。インターフェースチップは、TVSトランジスタ202に並列に接続される。したがって、インターフェースチップ両端の電圧は、TVSトランジスタ両端の電圧と等しい。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
保護される回路の安定した作動工程において、保護される装置のサージが消滅する。接続ポートに伝送されるデータ信号が比較的高周波なために、例えば、データ信号の周波数が通常は500MHzよりも大きいために、データ信号のエネルギーの大部分は交流成分である。交流成分がコンデンサ201を通過すると、コンデンサ201は交流成分はフィルタで除去しないので、相対的にデータ信号の全体が、コンデンサ201を通過することができる。データ信号の最大電圧は、TVSトランジスタ202のクランプ電圧よりも小さい。したがって、TVSトランジスタのインピーダンスが瞬時に高くなる。結果として、TVSトランジスタは非導通状態になる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
保護される回路内で比較的強いサージが生成されると、コンデンサ201はまず、サージのエネルギーを削減するために、サージの直流部をフィルタで除去する。コンデンサ201を通過するサージは、導通状態のTVSトランジスタ202を通過してから接地され、その結果、TVSトランジスタ202は、TVSトランジスタ202両端の電圧を低電圧にクランプする。インターフェースチップは、抵抗203に直列に接続される。したがって、インターフェースチップ両端の電圧と、抵抗203両端の電圧との合計は、TVSトランジスタ202両端の電圧と等しくなる。抵抗203、およびインターフェースチップで、分圧が行われてもよい。したがって、インターフェースチップ両端のサージ電圧が削減されて、サージがインターフェースチップに及ぼす影響がさらに小さくなり得る。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
保護される装置内で比較的強いサージが生成されると、サージは、抵抗203と、コンデンサ201と、TVSトランジスタ202とを通過し、その後接地される（具体的な理由については、図2に示す実施形態を参照）。サージがTVSトランジスタ202に流れる前に、コンデンサ201に流れるサージのエネルギーを削減するために、サージはまず抵抗203を通過する。コンデンサ201は、TVSトランジスタ202に流れるサージのエネルギーをさらに削減するために、サージの直流部をフィルタで除去する。前述の工程では、TVSトランジスタの電力を増加させることなく、インターフェースチップの保護機能を向上させることができ、その結果、装置間で伝送されるデータ信号の品質を保証しながら、インターフェースチップの保護機能を向上させる。このようにして、保護回路の信頼性をさらに向上させるために、抵抗203およびコンデンサ201の両方を用いて、TVSトランジスタをより良好に保護することができる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５０】
任意で、TVSトランジスタ204の特徴は、TVSトランジスタ202の特徴と同じであってもよい。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６】
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【国際調査報告】
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